一種環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，屬于環(huán)己烷氧化工藝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在環(huán)己酮生產(chǎn)過程中，環(huán)己烷與空氣氧化形成的氧化產(chǎn)物里除環(huán)己醇、環(huán)己酮和環(huán)己基過氧化氫外，還含有許多其他物質(zhì)，如酯、酸、醛等；在分解釜內(nèi)氧化液用氫氧化鈉水溶液進(jìn)行處理，環(huán)己基過氧化氫分解生成環(huán)己酮、環(huán)己醇，酸被中和，酯類則通過皂化反應(yīng)生成有機(jī)酸鈉鹽和環(huán)己醇，少量的酮、醛縮合生成二聚物和三聚物；反應(yīng)完成后得到的廢堿液進(jìn)入廢堿分離工序，將含少量環(huán)己酮、環(huán)己醇和大量環(huán)己烷組成的有機(jī)相與堿、水進(jìn)行分離，有機(jī)相進(jìn)入烷蒸餾工序。
[0003]由于氧化產(chǎn)物是在堿性環(huán)境下進(jìn)行分解的，從分解出來的環(huán)己烷、分解產(chǎn)物、有機(jī)酸鈉鹽及無機(jī)相需要進(jìn)行沉降分離。在現(xiàn)有技術(shù)中，脫除環(huán)己烷氧化液中堿、水的方法依據(jù)重力沉降的原理進(jìn)行自然分離，分離后的有機(jī)相中仍有0.5%左右的水、堿及有機(jī)鈉鹽。
[0004]在工業(yè)流程設(shè)計(jì)中，通過兩至三個(gè)分離罐對(duì)此股物料進(jìn)行兩至三次重力沉降分離，但從不少裝置實(shí)際運(yùn)行的情況來看，廢堿分離系統(tǒng)一直分離不好，廢堿以微小液滴形式分散在環(huán)己烷中，這些廢堿液如果隨物流被帶至后續(xù)的烷蒸餾塔中，在環(huán)己烷蒸發(fā)塔加熱器內(nèi)引起醇酮縮合，會(huì)導(dǎo)致烷蒸餾塔的再沸器結(jié)垢，從而導(dǎo)致物料消耗增加，并且烷蒸餾塔的開車周期會(huì)大幅度縮短，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn):當(dāng)提高生產(chǎn)負(fù)荷時(shí)，在整個(gè)環(huán)己烷系統(tǒng)的液相循環(huán)量增加后，環(huán)己烷帶堿的問題更加突出，對(duì)整個(gè)裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)造成了較大的影響。
[0005]重力沉降可以實(shí)現(xiàn)環(huán)己烷分解液與廢堿液的分離，但分離效率低、所需時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備投資大，只有大顆粒才能有效地沉降，細(xì)小顆粒無法沉降，通過這種方法分離處理后的溶液呈明顯的乳白色，這些細(xì)小顆粒完全靠重力沉降己不能達(dá)到徹底分離廢堿液的目的。重力沉降只對(duì)粒徑大于50 μ m的水滴有效。
[0006]為降低有機(jī)相中鈉離子的含量，可采用二級(jí)水洗或多級(jí)水洗。有機(jī)相進(jìn)行水洗過程中，水的加入量應(yīng)控制在環(huán)己烷分解液總量的0.5?2.0wt%，增加水的加入量，有利于鈉鹽的溶解，但這樣做一方面增加了工藝水的消耗，另一方面由于廢堿在下一工序需進(jìn)行蒸發(fā)提濃，增加水量勢(shì)必增加蒸汽消耗，在經(jīng)濟(jì)上可行性不大。
[0007]旋流分離是靠互不相溶的有機(jī)相與水相的密度差，切向進(jìn)入旋流分離管，在旋流分離管內(nèi)兩相液體高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，由于有機(jī)相與水相所承受的離心力相差很大，從而使有機(jī)相從管中心上浮，水相沿管內(nèi)壁下沉，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)相與水相超重力下快速分離，從而達(dá)到高效脫凈環(huán)己烷氧化液中堿、水的目的。
[0008]但經(jīng)旋流分離后的水洗液還含有微量乳化水，要將其分離出來必須先破乳，水洗液進(jìn)入聚結(jié)分離器后，依次通過聚結(jié)分離器內(nèi)的過濾層、玻璃纖維組成的破乳層、有機(jī)合成纖維組成的聚結(jié)層及不銹鋼分離層，使未分離的微小水滴進(jìn)一步聚結(jié)成大水滴，從而從有機(jī)相中分離出來。
[0009]聚結(jié)器的分離精度雖然高，分離粒徑可達(dá)0.1 μ m，但其存在液體不潔凈時(shí)易造成元件被堵塞的缺點(diǎn)。某些過濾器投入運(yùn)行，過不了幾個(gè)小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)難以接受的高壓力降，并且抗沖擊能力小，在廢堿水含量較大時(shí)會(huì)失去分離能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)環(huán)己烷氧化液中的廢堿液的分離技術(shù)中，存在分離不徹底、能耗大、操作復(fù)雜等缺陷；本實(shí)用新型的目的是在于提供一種能有效實(shí)現(xiàn)環(huán)己烷氧化液中有機(jī)相與廢堿液的分離的裝置，該裝置操作過程簡(jiǎn)單、能連續(xù)進(jìn)行、能耗低，滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)環(huán)己烷氧化液的除堿廢水的要求。
[0011]本實(shí)用新型公開了一種環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，該環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置由重力沉降分離器、液滴倍增分離器、旋流分離器和聚結(jié)分離器通過管道依次串聯(lián)組成。
[0012]本實(shí)用新型的環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置還包括以下優(yōu)選方案:
[0013]優(yōu)選的方案中液滴倍增分離器包括原液罐和分離罐；所述的分離罐內(nèi)設(shè)有整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件。
[0014]優(yōu)選的方案中原液罐、整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件從液滴倍增分離器的原料進(jìn)入端到分離液輸出端依次設(shè)置。原液罐、整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件根據(jù)待分離原料在液滴倍增分離器中的走向依次設(shè)置，原料從原液罐出來，依次通過整流器、液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件。
[0015]優(yōu)選的方案中重力沉降分離器采用單級(jí)或兩級(jí)以上串聯(lián)。最優(yōu)選為兩級(jí)重力沉降分離器串聯(lián)組合。本實(shí)用新型的重力沉降分離器為本技術(shù)領(lǐng)域的各種常規(guī)的重力沉降分離器。
[0016]優(yōu)選的方案中聚結(jié)分離器采用單級(jí)或兩級(jí)以上串聯(lián)。本實(shí)用新型選用的聚結(jié)分離器為本領(lǐng)域常規(guī)的聚結(jié)分離器。
[0017]本實(shí)用新型選用的旋流分離器可以為本領(lǐng)域常規(guī)的旋流分離器，或者采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的旋流分離器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的旋流分離器包括腔室和旋流管，所述的腔室包括進(jìn)料腔、油相出口腔和含油污水出口腔，進(jìn)料腔、油相出口腔和含油污水出口腔可以分隔為三個(gè)單獨(dú)的容器，或者是一個(gè)容器中的三個(gè)部分，以簡(jiǎn)化生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)；所述的旋流管共用進(jìn)料腔、油相出口腔和含油污水出口腔三個(gè)腔室。最優(yōu)選的旋流分離器結(jié)構(gòu)，參見中國(guó)專利ZL00217613.0。
[0018]相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型有益效果:
[0019](a)、將重力沉降分離器、液滴倍增分離器、旋流分離器和聚結(jié)分離器完美結(jié)合成一套能有效實(shí)現(xiàn)環(huán)己烷氧化液中的廢堿液的分離的裝置，環(huán)己烷氧化液通過重力沉降技術(shù)、液滴倍增技術(shù)、旋流分離技術(shù)和聚結(jié)分離技術(shù)串聯(lián)組合處理，各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，從而通過更合理的梯度化分離方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)己烷氧化液廢堿分離效果不理想的缺點(diǎn)。
[0020](b)、本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)施、操作方便，可以連續(xù)化進(jìn)行生產(chǎn)，并適合長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，適用于煉油化工等裝置互不相溶或溶解度很低的液-液分離，特別適用于對(duì)環(huán)己烷氧化液中廢堿的分離，可以再石油化工行業(yè)上推廣使用。
[0021](C)、本實(shí)用新型的裝置在環(huán)己烷氧化液中廢堿分離方面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)入烷蒸餾塔物料中鈉離子不增加的同時(shí)，減少廢堿分離系統(tǒng)工藝水的使用量，減輕廢堿蒸發(fā)工序的處理負(fù)荷，延長(zhǎng)裝置的運(yùn)行周期?？晒?jié)約工藝水0.5?5m3/h，且裝置的開車周期可提高到12個(gè)月以上，節(jié)約物耗和能耗。
【附圖說明】
[0022]【圖1】為本實(shí)用新型的環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置圖；
[0023]【圖2】為液滴倍增分離器的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]【圖3】為旋流分離器的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]I為重力沉降分離器，2為液滴倍增分離器，3為旋流分離器，4為聚結(jié)分離器，5為原液罐，6為分離罐，7為整流器，8為液滴倍增填料分離組件，9為特殊板組式相分離器組件，10油相出口腔，11為旋流管，12為進(jìn)料腔，13為含油污水出口腔。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下具體實(shí)施例旨在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型裝置作出進(jìn)一步說明，而不是限制本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
[0027]結(jié)合圖1?3對(duì)本實(shí)用新型裝置處理環(huán)己烷氧化液廢堿的過程。
[0028]環(huán)己烷氧化液進(jìn)入第一和第二重力沉降分離器進(jìn)行重力沉降，每個(gè)分離器的停留時(shí)間不得小于10分鐘，含少量環(huán)己酮、環(huán)己醇和大量環(huán)己烷組成的有機(jī)相與堿水相大部分分離完全；重力沉降分離后的水相通過管道引入蒸發(fā)系統(tǒng)，分離后得到的有機(jī)相進(jìn)入液滴倍增分離器，有機(jī)相先進(jìn)入原液罐，再進(jìn)入分離罐中，通過液滴倍增填料分離組件和特殊板組式相分離器組件相互配合進(jìn)行液滴倍增分離，液體在液滴倍增分離器中停留的時(shí)間不得小于10分鐘；倍增分離后的水相引入蒸發(fā)系統(tǒng)，分離得到的有機(jī)相先進(jìn)入旋流分離器的進(jìn)料腔，再通過旋流管分離后，輕質(zhì)量的油相進(jìn)入油相出口腔，總質(zhì)量的油水混合液進(jìn)入含油污水出口腔，旋流分離器進(jìn)出口壓差為0.1?0.25MPa ;從旋流分離器油相出口腔出來的有機(jī)相再進(jìn)入聚結(jié)分離器進(jìn)行聚結(jié)分離，脫除環(huán)己烷氧化液中鈉離子。旋流分離器含油污水出口腔出來的料液進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)。經(jīng)過聚結(jié)分離器處理后的有機(jī)相最后進(jìn)入烷塔系統(tǒng)。
[0029]實(shí)施例1
[0030]某年產(chǎn)8.0萬噸環(huán)己酮裝置，通氣量為13500?14500Nm3/h，分解的堿度為0.9?1.lmol/kg，進(jìn)入分解分離系統(tǒng)的物料量為260?270t/h，廢堿分離工序水洗量為2.0m3/h，未采用本發(fā)明，分離后進(jìn)入烷蒸餾塔物料中的鈉離子含量為5?8ppm，送至廢堿蒸發(fā)工序的廢堿量為12?13m3/h，裝置運(yùn)行周期為8?9個(gè)月。
[0031]實(shí)施例2
[0032]某年產(chǎn)8.0萬噸環(huán)己酮裝置，通氣量為13500?14500Nm3/h，分解的堿度為0.9?1.lmol/kg，進(jìn)入分解分離系統(tǒng)的物料量為260?270t/h，采用本發(fā)明，分離后進(jìn)入烷蒸餾塔物料中的鈉離子含量為6?8ppm，送至廢堿蒸發(fā)工序的廢堿量為10?llm3/h，裝置運(yùn)行周期為11?12個(gè)月。
[0033]實(shí)施例3
[0034]某年產(chǎn)8.0萬噸環(huán)己酮裝置，通氣量為13500?14500Nm3/h，分解的堿度為0.9?1.lmol/kg，進(jìn)入分解分離系統(tǒng)的物料量為260?270t/h，廢堿分離工序水洗量為0.5m3/h，采用本發(fā)明，分離后進(jìn)入烷蒸餾塔物料中的鈉離子含量為3?7ppm，送至廢堿蒸發(fā)工序的廢堿量為10.5?11.5m3/h，裝置運(yùn)行周期為12個(gè)月以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，其特征在于，由重力沉降分離器(I)、液滴倍增分離器(2)、旋流分離器(3)和聚結(jié)分離器(4)通過管道依次串聯(lián)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，其特征在于，所述的液滴倍增分離器(2)包括原液罐(5)和分離罐(6);所述的分離罐內(nèi)設(shè)有整流器(7)、液滴倍增填料分離組件(8)和特殊板組式相分離器組件(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，其特征在于，原液罐(5)、整流器(7)、液滴倍增填料分離組件(8)和特殊板組式相分離器組件(9)從液滴倍增分離器(2)的原料進(jìn)入端到分離液輸出端依次設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，其特征在于，所述的重力沉降分離器(I)采用單級(jí)或兩級(jí)以上串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，其特征在于，所述的聚結(jié)分離器(4)采用單級(jí)或兩級(jí)以上串聯(lián)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種環(huán)己烷氧化液廢堿分離裝置，該裝置由重力沉降分離器、液滴倍增分離器、旋流分離器和聚結(jié)分離器依次串聯(lián)組成，采用該裝置能有效將環(huán)己烷氧化液中的廢堿進(jìn)行分離，防止堿及有機(jī)鈉鹽被帶入烷塔，在廢堿分離系統(tǒng)不用水洗的情況下，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)己烷氧化裝置廢堿液分離不徹底的問題，可節(jié)約工藝水0.5～5m3/h，且裝置的開車周期可提高到12個(gè)月以上。
【IPC分類】C02F103-36, C02F9-10
【公開號(hào)】CN204281488
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420681600
【發(fā)明人】張曉輝, 黃敬, 余興, 王丹, 胡璐, 彭菲
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月12日